第17讲函数的奇偶性-【新教材】沪教版(2020)高中数学必修第一册讲义(中档,学生版+教师版)

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名称 第17讲函数的奇偶性-【新教材】沪教版(2020)高中数学必修第一册讲义(中档,学生版+教师版)
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文件大小 174.0KB
资源类型 教案
版本资源 上教版(2020)
科目 数学
更新时间 2021-07-12 11:19:22

文档简介

函数的奇偶性
知识讲解
一、函数奇偶性的定义
1.奇函数:设函数的定义域为,如果对于内的任意一个,都有,且,则这个函数叫做奇函数.
2.偶函数:设函数的定义域为,如果对于内的任意一个,都有,且,则这个函数叫做偶函数.
二、奇偶函数的图象特征
1.函数是偶函数的图象关于轴对称;
2.函数是奇函数的图象关于原点对称.
三、判断函数奇偶性的方法
1.定义法:
首先判断其定义域是否关于原点中心对称.
若不对称,则为非奇非偶函数;
若对称,则再判断或是否为恒等式.
定义的等价形式:,.
2.图象法
3.性质法:设,的定义域分别是,那么在它们的公共定义域上:
奇奇奇,偶偶偶,奇奇偶,偶偶偶,奇偶奇;
四、奇偶函数的性质
1.函数具有奇偶性其定义域关于原点对称;
2.函数是偶函数的图象关于轴对称;
3.函数是奇函数的图象关于原点对称.
4.奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反.
5.若奇函数的定义域包含0,则.
五、常见函数的奇偶性
1.正比例函数是奇函数;
2.反比例函数是奇函数;
3.函数是非奇非偶函数;
4.函数是偶函数;
5.常函数是偶函数;
6.对勾函数是奇函数;
经典例题
一.填空题(共12小题)
1.给定四个函数:①y=x3+;②y=(x>0
);③y=x3+1;④y=.其中是奇函数的有 ①④ 
(填序号).
【解答】解::①函数的定义域为R,则f(﹣x)=﹣(x3+)=﹣f(x),则函数f(x)是奇函数;
②函数的定义域关于原点不对称,则函数f(x)为非奇非偶函数;
③函数的定义域为R,f(0)=0+1=1≠0,则函数f(x)为非奇非偶函数;
④函数的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),f(﹣x)==﹣=﹣f(x),则函数f(x)是奇函数,
故答案为:①④
 
2.f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x2﹣3x,则当x>0时,f(x)= ﹣x2﹣3x .
【解答】解:∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(﹣x)=﹣f(x),
若x>0,则﹣x<0,
∵x<0时,f(x)=x2﹣3x,
∴当﹣x<0时,f(﹣x)=x2+3x=﹣f(x),
∴f(x)=﹣x2﹣3x,
故答案为:x2﹣3x,
 
3.已知f(x)是R上偶函数,且在[0,+∞)上递减,比较与f(1+a+a2)的大小关系为 f(1+a+a2)≤f(﹣) .
【解答】解:根据题意,1+a+a2=(+a+a2)+=(a+)2+≥,
则又由f(x)在[0,+∞)上递减,
则有f(1+a+a2)≤f(),
又由f(x)是R上偶函数,
则有f(1+a+a2)≤f(﹣),
故答案为:f(1+a+a2)≤f(﹣).
 
4.已知f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且在定义域上为增函数,若f(a﹣2)<f(4﹣a2),求
a的取值范围 () .
【解答】解:因为f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且在定义域上为增函数.
所以f(a﹣2)<f(4﹣a2)等价于,
化简可得解可得<a<2.
故答案为().
 
5.设函数f(x)在R上是偶函数,在区间(﹣∞,0)上递增,且f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3),则a的取值范围= (,+∞) .
【解答】解:根据题意,2a2+a+1=2(a2+a+)+=2(a+)2+≥,
而2a2﹣2a+3=2(a2﹣a+)+=2(a﹣)2+≥;
由f(x)在R上是偶函数,在区间(﹣∞,0)上递增,可知f(x)在(0,+∞)上递减.
若f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3),则2a2+a+1>2a2﹣2a+3,即3a﹣2>0,解可得a>,则a的取值范围(,+∞);
故答案为:(,+∞).
 
6.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=x2+2x(x≥0),若f(3﹣a2)>f(2a﹣a2),则实数a的取值范围是 a< .
【解答】解:∵函数f(x)=x2+2x(x≥0)是增函数,
且f(0)=0,f(x)是奇函数
∴f(x)是R上的增函数.
由f(3﹣a2)>f(2a﹣a2),
于是3﹣a2>2a﹣a2,
因此,解得a<.
故答案为:a<.
 
7.若f(x)=ax3+bx+1﹣b是定义在区间[﹣4+a,a]的奇函数,则a+b= 3 .
【解答】解:∵f(x)=ax3+bx+1﹣b是定义在区间[﹣4+a,a]的奇函数,
∴﹣4+a+a=0,f(0)=0.
解得a=2,b=1.
∴a+b=3.
故答案为:3.
 
8.若f(a+b)=f(a)?f(b)且f(1)=2.则++…+= 4022 .
【解答】解:令b=1.∴f(a+1)=f(a)f(1)
∴=f(1)=2
∴=2.=2.…=2
∴++…+=2011×2=4022.答案:4022.
 
9.已知函数f(x)满足f(ab)=f(a)+f(b),且f(2)=p,f(3)=q,那么f(72)= 3p+2q .
【解答】解:由题意可知:
f(6)=f(2)+f(3)=p+q
∴f(18)=f(6)+f(3)=p+q+q=p+2q
∴f(36)=f(18)+f(2)=p+2q+p=2p+2q
∴f(72)=f(36)+f(2)=2p+2q+p=3p+2q
故答案为:3p+2q.
 
10.已知函数f(x)的定义域D=(0,+∞),且对于任意x1,x2∈D,均有f(x1?x2)=f(x1)+f(x2)﹣1,且当x>1时,f(x)>1
(1)求f(1)的值;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)若f(16)=3,解不等式f(3x+1)≤2.
【解答】解:(1)令x1=x2=1,
∴f(1)=f(1)+f(1)﹣1
∴f(1)=1,
(2):设令0<x1<x2,
∵>1,当x>1时,f(x)>1
∴f()>1,
∴f(?x1)=f(x2)=f()+f(x1)﹣1>f(x1),
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)令x1=x2=4,
∴f(16)=f(4)+f(4)﹣1=3
∴f(4)=2,
∴f(3x+1)≤2=f(4),
∵f(x)在(0,+∞)上是增函数;
∴,
解得<x≤1,
故不等式f(3x+1)≤2的解集为(,1].
 
11.已知f(x)是定义域在(0,+∞)上的单调递增函数.且满足f(6)=1.f(x)﹣f(y)=f()(x>0,y>0).则不等式f(x+3)<f()+2的解集是 (0,) .?
【解答】解:∵f(x)﹣f(y)=f()(x>0,y>0),
令x=36,y=6,得
f(36)﹣f(6)=f(6)
∴f(36)=2f(6)=2,
∵f(x+3)<f()+2,
∴f(x+3)﹣f()=f(x(x+3))<2=f(36),
∵f(x)是定义域在(0,+∞)上的单调递增函数,
∴0<x<
故不等式f(x+3)<f()+2的解集是(0,),
故答案为:(0,),
 
12.已知函数f(x),对任意实数x1,x2都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),且当x>0时f(x)>0,f(2)=1.解不等式f(2x2﹣1)<2的解集为 [﹣,] .
【解答】解:∵f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),
设x1=x2=0,可得f(0)=2f(0),解得f(0)=0,
令x1+x2=0,可得f(0)=f(x1)+f(x2),
即有f(﹣x)=﹣f(x),即f(x)为奇函数;
令x1<x2,即有x2﹣x1>0,f(x2﹣x1)>0,
即为f(x2)=f(x1+x2﹣x1)=f(x1)+f(x2﹣x1)>f(x1),
即有f(x)在R上为增函数;
令x1=x2=2,可得f(4)=2f(2),解得f(4)=2,
∵不等式f(2x2﹣1)<2=f(4)
∴2x2﹣1<4,
解得﹣<x<
则解集为[﹣,].
故答案为:[﹣,].
 
二.解答题(共6小题)
13.设函数y=f(x)(x∈R)对任意实数均满足f(x+y)=f(x)+f(y),求证f(x)是奇函数.
【解答】证明:定义域关于原点对称,
令x=y=0,代入f(x+y)=f(x)+f(y)得
f(0)=0,
令y=﹣x得:f(0)=f(x)+f(﹣x)=0,
∴f(﹣x)=﹣f(x),
∴f(x)是奇函数.
 
14.判断并证明下列函数的奇偶性.
(Ⅰ)f(x)=|x|+;
(Ⅱ)f(x)=x2+2x;
(Ⅲ)f(x)=x+.
【解答】解:(Ⅰ)可得x≠0
f(﹣x)=|﹣x|+=f(x),
故函数为偶函数;
(Ⅱ)函数的定义域为R,
且f(x)=x2+2x的图象为抛物线,
对称轴为x=﹣1,不关于y轴对称,
也不关于原点对称,故函数非奇非偶;
(Ⅲ)可得x≠0,
f(﹣x)=﹣x﹣=﹣f(x),
故函数为奇函数.
 
15.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=3,x∈R;
(2)f(x)=5x4﹣4x2+7,x∈[﹣3,3];
(3)f(x)=|2x﹣1|﹣|2x+1|;
(4)f(x)=.
【解答】解:(1)由f(﹣x)=3=f(x),x∈R,
可得函数f(x)为偶函数;
(2)f(﹣x)=5(﹣x)4﹣4(﹣x)2+7
=5x4﹣4x2+7=f(x),x∈[﹣3,3],
可得函数f(x)为偶函数;
(3)定义域为R,
f(﹣x)=|﹣2x﹣1|﹣|﹣2x+1|
=|2x+1|﹣|2x﹣1|=﹣f(x),
可得f(x)为奇函数;
(4)f(x)=,
定义域为R,
当x>0时,﹣x<0,可得f(﹣x)=(﹣x)2﹣1=x2﹣1=﹣f(x),
当x=0可得f(0)=0;
当x<0时,﹣x>0,可得f(﹣x)=1﹣(﹣x)2=1﹣x2=﹣f(x),
即有f(﹣x)=﹣f(x),
可得f(x)为奇函数.
 
16.判断下列函数的奇偶性
(1)f(x)=a
(a∈R)
(2)f(x)=(1+x)3﹣3(1+x2)+2
(3)f(x)=.
【解答】解:(1)由奇偶性定义当a=0时,f(x)=0既是奇函数又是偶函数,当a≠0时,f(x)=f(﹣x)=a,故是偶函数;
(2)f(x)=(1+x)3﹣3(1+x2)+2=x3+3x,由于f(x)+f(﹣x)=x3+3x+(﹣x)3+3(﹣x)=0,故f(x)=(1+x)3﹣3(1+x2)+2是奇函数.
(3)当x<0时,﹣x>0,f(﹣x)=﹣x(1﹣x)=﹣f(x);当x>0时,﹣x<0,f(﹣x)=﹣x(1+x)=﹣f(x);由上证知,
在定义域上总有f(﹣x)=﹣f(x);故函数f(x)=是奇函数.
 
17.已知函数是奇函数,且.
(1)求实数a,b的值;
(2)判断函数f(x)在(﹣∞,﹣1]上的单调性,并加以证明.
【解答】解:(1)函数是奇函数,且,
可得f(﹣x)=﹣f(x),
即为=﹣,
可得﹣3x+b=﹣3x﹣b,
解得b=0;
又=,
解得a=2;
(2)函数f(x)=在(﹣∞,﹣1]上单调递增;
理由:设x1<x2≤﹣1,
则f(x1)﹣f(x2)=(x1+)﹣(x2+)
=(x1﹣x2)(1﹣),
由x1<x2≤﹣1,
可得x1﹣x2<0,x1x2>1,
即有1﹣>0,
则f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
则f(x)在(﹣∞,﹣1]上单调递增.
 
18.已知f(x)=.
(1)求f(x)+f()的值;
(2)求f(1)+f(2)+…+f(7)+f(1)+f()+…+f()的值.
【解答】解:(1)∵f(x)=.
∴f(x)+f()=+=+=1,
(2)由(1)得:f(1)+f(2)+…+f(7)+f(1)+f()+…+f()=7.函数的奇偶性
知识讲解
一、函数奇偶性的定义
1.奇函数:设函数的定义域为,如果对于内的任意一个,都有,且,则这个函数叫做奇函数.
2.偶函数:设函数的定义域为,如果对于内的任意一个,都有,且,则这个函数叫做偶函数.
二、奇偶函数的图象特征
1.函数是偶函数的图象关于轴对称;
2.函数是奇函数的图象关于原点对称.
三、判断函数奇偶性的方法
1.定义法:
首先判断其定义域是否关于原点中心对称.
若不对称,则为非奇非偶函数;
若对称,则再判断或是否为恒等式.
定义的等价形式:,.
2.图象法
3.性质法:设,的定义域分别是,那么在它们的公共定义域上:
奇奇奇,偶偶偶,奇奇偶,偶偶偶,奇偶奇;
四、奇偶函数的性质
1.函数具有奇偶性其定义域关于原点对称;
2.函数是偶函数的图象关于轴对称;
3.函数是奇函数的图象关于原点对称.
4.奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反.
5.若奇函数的定义域包含0,则.
五、常见函数的奇偶性
1.正比例函数是奇函数;
2.反比例函数是奇函数;
3.函数是非奇非偶函数;
4.函数是偶函数;
5.常函数是偶函数;
6.对勾函数是奇函数;
经典例题
一.填空题(共12小题)
1.给定四个函数:①y=x3+;②y=(x>0
);③y=x3+1;④y=.其中是奇函数的有 
 
(填序号).
2.f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x2﹣3x,则当x>0时,f(x)= 
 . 
3.已知f(x)是R上偶函数,且在[0,+∞)上递减,比较与f(1+a+a2)的大小关系为 
 . 
4.已知f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且在定义域上为增函数,若f(a﹣2)<f(4﹣a2),求
a的取值范围 
 .
5.设函数f(x)在R上是偶函数,在区间(﹣∞,0)上递增,且f(2a2+a+1)<f(2a2﹣2a+3),则a的取值范围= 
 .
6.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=x2+2x(x≥0),若f(3﹣a2)>f(2a﹣a2),则实数a的取值范围是 
 . 
7.若f(x)=ax3+bx+1﹣b是定义在区间[﹣4+a,a]的奇函数,则a+b= 
 . 
8.若f(a+b)=f(a)?f(b)且f(1)=2.则++…+= 
 . 
9.已知函数f(x)满足f(ab)=f(a)+f(b),且f(2)=p,f(3)=q,那么f(72)= 
 .
10.已知函数f(x)的定义域D=(0,+∞),且对于任意x1,x2∈D,均有f(x1?x2)=f(x1)+f(x2)﹣1,且当x>1时,f(x)>1
(1)求f(1)的值;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)若f(16)=3,解不等式f(3x+1)≤2.
 
11.已知f(x)是定义域在(0,+∞)上的单调递增函数.且满足f(6)=1.f(x)﹣f(y)=f()(x>0,y>0).则不等式f(x+3)<f()+2的解集是 
 .?
 
12.已知函数f(x),对任意实数x1,x2都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),且当x>0时f(x)>0,f(2)=1.解不等式f(2x2﹣1)<2的解集为 
 .
二.解答题(共6小题)
13.设函数y=f(x)(x∈R)对任意实数均满足f(x+y)=f(x)+f(y),求证f(x)是奇函数.
 
14.判断并证明下列函数的奇偶性.
(Ⅰ)f(x)=|x|+;
(Ⅱ)f(x)=x2+2x;
(Ⅲ)f(x)=x+.
 
15.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=3,x∈R;
(2)f(x)=5x4﹣4x2+7,x∈[﹣3,3];
(3)f(x)=|2x﹣1|﹣|2x+1|;
(4)f(x)=.
16.判断下列函数的奇偶性
(1)f(x)=a
(a∈R)
(2)f(x)=(1+x)3﹣3(1+x2)+2
(3)f(x)=.
 
17.已知函数是奇函数,且.
(1)求实数a,b的值;
(2)判断函数f(x)在(﹣∞,﹣1]上的单调性,并加以证明.
18.已知f(x)=.
(1)求f(x)+f()的值;
(2)求f(1)+f(2)+…+f(7)+f(1)+f()+…+f()的值.